考点:弱电解质在水溶液中的电离平衡,化学电源新型电池,化学平衡的影响因素,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算
专题:化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题,电化学专题
分析:(1)①25℃时,0.1mol?L
-1的某酸HA中,如果该酸是强酸,则
=10
12,实际上则
=10
10,所以该酸是弱酸,弱酸中存在电离平衡;根据BOH的pH计算出溶液中的氢氧根离子浓度,然后判断电解质强弱;
②加水稀释促进酸电离,氢离子浓度、酸浓度、酸根离子浓度都降低,但氢氧根离子浓度增大,注意水的离子积常数只与温度有关,与溶液的酸碱性无关;
③A.若混合溶液呈中性,则氢离子浓度等于氢氧根离子浓度;
B.如果二者体积相等,根据酸的强弱判断混合溶液的酸碱性;
C.如果溶液呈酸性,则溶液可能是酸和盐溶液;
D.如果溶液呈碱性,则溶液可能是碱和盐溶液,也可能只是盐溶液;
(2)氯化银饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,饱和溶液中的溶度积是常数,只随温度变化;依据溶度积分别计算;
(3)根据反应2SO
2(g)+O
2(g)=2SO
3(g)结合1mol SO
2(g)氧化为1mol SO
3的△H=-99kJ?mol
-1计算反应热;
(4)N
2O
4(g)═2NO
2(g)△H<0,该反应为吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动,NO
2的体积分数增大;增大压强,化学平衡逆向移动,NO
2的体积分数减小,结合图象来分析解答,
①C两点都在等温线上,压强越大,反应速率越快;
②压强相同,升高温度,化学平衡正向移动,NO
2的体积分数增大,A点NO
2的体积分数大;
③由图象可知,B、C两点NO
2的体积分数相同,则气体的物质的量相同,据此判断;
④根据温度和压强对反应速率的影响来回答;
(5)原电池负极发生氧化反应,甲烷在负极通入,酸性条件下,发生氧化反应生成CO
2、H
+;正极氧气反应生成水;
(6)碳酸氢钠是强碱弱酸盐其溶液呈碱性,根据物料守恒及电荷守恒分析解答.
解答:
解:(1)①25℃时,0.1mol?L
-1的某酸HA中,如果该酸是强酸,氢离子浓度为0.1mol/L,氢氧根离子浓度为:10
-13mol/L,则
=10
12>10
10,所以该酸是弱酸;故答案为:弱电解质;
②A.加水稀释促进了弱酸的电离,溶液中氢离子的物质的量增大,HA的物质的量减小,相同溶液中:
,所以其比值增大,故A错误;
B.加水稀释促进酸电离,酸浓度、酸根离子浓度都降低,但酸根离子浓度减小的量小于酸分子减小的量,所以氢氧根离子浓度增大,则
减小,故B正确;
C.c(H
+)与c(OH
-)的乘积为水的离子积,温度不变,水的离子积常数不变,故C错误;
D.加水稀释促进酸电离,氢离子浓度降低,但氢氧根离子浓度增大,故D错误;
故答案为:B;
③A.若混合溶液呈中性,则溶液M中c(H
+)=c(OH
-)=1×10
-7 mol?L
-1,所以溶液M中c(H
+)+c(OH
-)=2×10
-7 mol?L
-1,故A正确;
B.若V
1=V
2,则酸的浓度大,酸过量,则溶液M的pH一定小于7,故B错误;
C.如果溶液呈酸性,则溶液是酸和盐溶液,酸是弱酸,酸浓度大于氢氧化钠浓度,所以V
1不一定大于V
2,故C错误;
D.如果溶液呈碱性,则溶液可能是碱和盐溶液,也可能只是盐溶液,则V
1一定小于V
2,故D正确;
故答案为:AD;
(2)氯化银饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,氯离子浓度越大,则银离子浓度越小,
①100mL蒸馏水中氯化银形成饱和溶液,Ag
+浓度为
×10
-5mol/l;
②100mL 0.2mol?L
-1AgNO
3溶液中Ag
+浓度为0.2mol/l抑制沉淀溶解平衡,
③100mL 0.1mol?L
-1氯化铝溶液中氯离子浓度为0.3mol/L,银离子浓度=6×10
-10mol/L;
④100mL 0.1mol?L
-1盐酸溶液中氯离子浓度为0.1mol/L,银离子为1.8×10
-9mol/L;
综上所述大小顺序为:②>①>④>③,
故答案为:②>①>④>③;
(3)已知①S(s)+O
2(g)=SO
2(g)△H
1=-296 KJ?mol
-1,②SO
2(g)+
O
2(g)=SO
3(g)△H
2=-99 KJ?mol
-1;
则利用盖斯定律将①×3+②×3可得3 S(s)+
O
2(g)=3SO
3(g)△H
3=3×(△H
1+△H
2)=-1185 KJ?mol
-1,
故答案为:-1185 KJ?mol
-1;
(4)①由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大,则A、C两点的反应速率:A<C,故①错误;
②A、C两点温度相同,但压强不同,NO
2为红棕色气体,由图象可知,A点NO
2的体积分数大,则A、C两点气体的颜色:A深,C浅,故②错误;
③由图象可知,B、C两点NO
2的体积分数相同,则气体的物质的量相同,所以平均相对分子质量相同,故③错误;
④升高温度,化学平衡正向移动,NO
2的体积分数增大,由图象可知,A点NO
2的体积分数大,则T
1<T
2,由状态B到状态A,可以用加热的方法,故④正确;
故答案为:④;
(5)原电池负极发生氧化反应,甲烷在负极通入,酸性条件下,发生氧化反应生成CO
2、H
+,负极电极反应式为:CH
4-8e
-+2H
2O=CO
2+8H
+,正极氧气得电子生成水,正极电极反应式为::2O
2+8e
-+8H
+=4H
2O,
故答案为:CH
4-8e
-+2H
2O=CO
2+8H
+;2O
2+8e
-+8H
+=4H
2O;
(6)碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐,碳酸氢根离子易水解而导致其溶液呈碱性,碳酸氢根离子既能电离又能水解,但水解程度大于电离程度,其电离程度和水解程度都减小,钠离子不水解,且碳酸氢根离子水解和水电离都生成氢氧根离子,所以离子浓度大小顺序是C(Na
+)>C(HCO
3-)>C(OH
-)>C(H
+)>C(CO
32-),
故答案为:>;HCO
3-+H
2O?H
2CO
3+OH
-; C(Na
+)>C(HCO
3-)>C(OH
-)>C(H
+)>C(CO
32-).
点评:本题考查较为综合,涉及弱电解质的电离、化学平衡的影响因素、酸碱混合溶液的计算、电化学、离子浓度大小比较以及盖斯定律的应用等,题目难度中等,注意体会盖斯定律的应用,把握燃料电池中电极方程式的书写.